Основные металлургические процессы при дуговой сварке

Основные металлургические процессы при дуговой сварке [c.62]

Следует всегда иметь в виду, что металлургические процессы при дуговой сварке должны обеспечить получение металла шва с определенными механическими свойствами и определенного химического состава, которые определяются не только составом присадочного и основного металла, но в значительной степени зависят от характера и интенсивности реакций, протекающих в процессе сварки. При этом каждому способу сварки соответствуют определенные химические реакции, и металл шва имеет различные свойства и химический состав, зависящие от характера и интенсивности реакций, происходящих в зоне сварки. А это, в свою очередь, зависит от реакций, протекающих в газовой среде, на границах раздела металл — газ, металл — шлак, газ — шлак — металл. [c.58]

Все металлургические процессы при ручной дуговой сварке происходят в электродной капле и сварочной ванне. Капля электродного металла разогрета до большей температуры, чем сварочная ванна, и имеет удельную площадь гораздо большую, поэтому химические реакции в ней идут более интенсивно. Основная проблема, затрудняющая получение прочного и плотного шва, -попадание в металл шва атмосферных газов. Главные среди них кислород, водород, азот. Молекулы или ионы этих газов, попадая на поверхность жидкого металла, прилепляются к ней (адсорбируют), а затем растворяются в металле. Причем чем больше температура жидкого металла, тем больше газа в нем может раствориться. Выделение азота и водорода в сварочной ванне является основной причиной образования пор. Чтобы не допустить газы в металл шва, необходимо предотвратить их контакт с жидким металлом. Шлакообразующие вещества в составе покрытия, расплавляясь, образуют плотный защитный слой вокруг сварочной ванны и капли электродного металла, однако при горении дуги шлак может оттесняться с некоторых мест капли и ванны (причем наиболее разогретых), поэтому необходимо не допускать атмосферные газы в дуговой промежуток. Это возможно при использовании газообразующих веществ в составе покрытия электрода. Вещества типа мрамора или известняка, разлагаясь в дуге, выделяют большое количество окиси или закиси углерода, которые оттесняют воздух от дуги и защищают жидкий металл. Диссоциация соединений углерода и кислорода [c.113]

В процессе электрошлаковой сварки поверхность жидкой металлической ванны все время омывается расплавленным электропроводным шлаком, в результате чего между металлом ванны и шлаком происходят металлургические реакции. Основными особенностями этих реакций, отличающих их от реакций при дуговой сварке под флюсом, являются [c.46]

Характер металлургических процессов при ЭШС в основном такой же, как и при дуговой сварке. Шлаковая ванна образуется за счет плавления сварочного флюса, который должен удовлетворять след)тощим специфическим требованиям [c.148]

Металлургические процессы при сварке голыми и тонкопокрытыми электродами, в основном, определяются реакциями, протекающими в дуговом промежутке между расплавленными каплями электродного металла и окружающим воздухом. Тонкий слой стабилизирующего покрытия не предохраняет расплавленный металл от вредного влияния окружающей атмосферы воздуха. [c.66]

В дуговой электросварке сочетаются элементы металлургических и термических процессов, протекающих в специфических для сварки условиях. Основной металл и электрод плавятся в атмосфере высокой температуры вольтовой дуги, вследствие чего химическая активность перегретого металла и окружающей газовой среды значительно повышаются. Каплеобразный перенос электродного металла в вольтовой дуге способствует развитию контактной реакционной поверхности между перегретым (частично парообразным) металлом и окружающей его газовой средой. При этом некоторые элементы, входящие в состав электродного металла, легко окисляются и частично испаряются (марганец). Высокая концентрированность нагрева и небольшой объём сварочной ванны обусловливают быстрый отвод тепла большой массой холодного основного металла. Кратковременность процесса плавления и последующей кристаллизации затрудняет регулирование химических реакций, дегазацию и удаление неметаллических включений. [c.303]

Ввиду существенной зависимости взаимодействия фаз от температуры рассмотрим характер изменения температуры металла в процессе сварки. Термические циклы, которые проходят основной и электродный металлы при сварке, неодинаковы. Капли расплавленного электродного металла пролетают через дуговой промежуток или переходят через шлаковую ванну. При этом поверхность их нагревается до высоких температур (при переходе через дуговой промежуток — до температуры кипения металла). Затем капли попадают в сварочную ванну. Основной металл свариваемых кромок подвергается менее интенсивному воздействию дуги или шлаковой ванны, а поэтому меньше перегревается над температурой плавления. Последующее охлаждение попавших в сварочную ванну основного и электродного металлов происходит совместно. В связи с этим металлургические реакции между металлом и шлаком в разных частях сварочной зоны проходят по-разному. [c.100]

Металлургическая совместимость оценивается, как правило, на основе анализа двойных диаграмм состояния для компонентов, входящих в свариваемый материал. Возможность того, что в реальных условиях процесса сварки успеют реализоваться закономерности, следующие из равновесных диаграмм состояния, зависит в определенной степени от способа и режима сварки. Основные методы сварки по мере их ухода от условий, соответствующих условиям построения диаграмм, можно расположить в следующем порядке шлаковые, газовые, дуговая, плазменная, электронно-лучевая, лазером, контактная точечная и шовная, пайка, контактная стыковая, высокочастотная, трением, ультразвуком, диффузионная, взрывом, магнитно-импульсная холодная. Последовательность их расположения носит в определенной степени условный характер, так как при одном и том же методе, но при разных режимах можно иметь сильно различающиеся картины металлургического взаимодействия. [c.444]

Характер металлургических процессов при электрошлаковой сварке в основном такой же, как и при обычной дуговой сварке под флюсом, но флюса расходуется значительно меньще, чем при обычной дуговой, поэтому за счет повышения содержания в шлаке окислов железа возрастает его окислительная способность. [c.459]

Характер металлургических процессов при электрошлаковой сварке в основном такой же, как при обычной дуговой сварке. Но ввиду незначительного обмена шлака, обз словленного весьма малым расходол флюса, в процессе сварки [c.265]

Металлургические реакции, протекающие при электрошлаковол процессе, имеют свои особенности. Основными из них являются более низкие температуры металла, чем при дуговой сварке под флюсом более длительное время взаимодействия металла и шлака значительно меньшая активность шлака. [c.56]

Металлургические свойства. Относится к группе флюоритно-основного типа, бескремнистый и безмарганцовистый солевого класса с химической активностью Лф 0,03. Флюс построен на базе шлаковой системы Сар2—NaF—КС1—АКОд. Поскольку чисто солевые флюсы при дуговой сварке шунтируют дугу, для устойчивости процесса и улучшения качества формирования швов в состав флюса введен оксид алюминия. [c.367]

Особенности металлургических процессов при сварке толстопокрытыми электродами. В общем виде схему процесса сварки толстопокрытым электродом можно представить следующим образом (рис. 15.11). Под действием высокой температуры дугового разряда плавятся электрод и кромки основного металла, образуя сварочную ванну. При плавлении конца электрода, как видно из схемы, нагреваеТ ся и плавится внутренний слой покрытия, которое у конца электрода принимает вид втулки. Шлак тонким слоем покрывает расплавленный металл конца электрода и капли. Несмотря на то, что капли электродного металла находятся в дуговом промежутке весьма малое время, необходимо учитывать результат и.х взаимодействия с газовой атмосферой дуги, состоящей из продуктов, выделяющихся при плавлении обмазки, — СОз, СО, Н2О, Нг. Пройдя дуговой промежуток, капли растворяются в сварочной ванне. При этом шлак всплывает на поверхность металла, вытесняется давлением дуги в стороны и, соприкасаясь с xoлoд ным металлом, застывает. [c.358]

Так, например, при. дуговой сварке голым плавящимся металлическим электродом металл сварных швов получается хрупким, даже если свариваемый металл и электрод представляют собой пластичные малоуглеродистые стали. Эта хрупкость, полученная в результате переплавления металла сварочной дугой, определяется процессами его взаимодействия с кислородом и азотом воздуха. В результате этого взаимодействия наплавленный металл (металл переплавленного сварочной дугой электрода) и металл шва (смесь наплавленного металла и расплавленной части основного, свариваемого металла) содержат значительно больше кислорода и азота, чем исходные стали, полученные металлургическими методами обработки, а следовательно, отличаются от них по свойствам (рис. У.1). [c.197]

Тонкие покрытия в основном использовали в начальный период промышленного внедрения дуговой сварки на переменном токе, когда теория металлургических процессов при сварке еще только разрабатывалась, а размеры производства электродов с толстыми качественньши покрытиями и их номенклатура были крайне ограничены. [c.73]

Появление безокислительных фторидных флюсов связано главным образом со стремлением улучшить технологические характеристики фторидных бескислородных флюсов. Последние, обладая превосходными металлургическими свойствами (они хорошо обессеривают сварочную ванну, почти не окисляют титан и другие легкоокисляющиеся примеси), страдают существенным недостатком — не всегда обеспечивают приемлемое формирование сварных швов. При сварке под фторидным флюсом затруднительно получить шов с плавными очертаниями и с плавным переходом к основному металлу. Другим технологическим недостатком фторидных бескислородных флюсов (применительно к дуговой сварке) является их способность поддерживать устойчивый электрошла-ковый процесс. Этот недостаток особенно ондутим при сварке [c.317]

Дуговая сварка плавлением при помощи электрической дуги или других источников тепловой энергии широко распространена благодаря простоте соединения частей металла путем местного расплавления соединяемых поверхностей. Расплавление основного и присадочного металла облегчает их физические контакты, обеспечивает подобно жидкостям смешивание металлов в жидкой сварочной ванне, одновременно удаляя оксиды и другие загрязнения. Происходят металлургическая обработка расплавленного металла и его затвердевание, образуются новые межатомные связи. В кристаллизуемом металле образуется сварной шов (рис. 1.2, в). Свойства сварного шва и соединения в целом регулируются технологией расплавления металла, процессом его обработки и кристаллизации. Взаимная растворимость в л<идком состоянии и образование сварного шва характерны для однородных металлов, например для стали, меди, алюминия и др. Более сложным оказывается соединение разнородных материалов и металлов. Это объясняется большой разницей их физико-химических свойств температуры плавления, теплопроводимости и др., а также несходством атомного строения. Некоторые металлы, например железо и свинец и др., не смешиваются при расплавлении и не образуют сварного соединения другие — железо и медь, железо и, никель, никель и медь хорошо смешиваются при сварке образуют твердые растворы. Для соединения металлов, не поддающихся смешиванию при расплавлении, применяют особые виды сварки и методы ее выполнения. [c.8]

Шлаки считаются кислыми при В<1, основными — при В>1 и нейтральными —при В = 1. Классификация флюсов-шлаков по степени основности или кислотности формальна. Для сварки и наплавки применяют флюсы, имеющие основность В = 0,6-Ь 1,3.. При меньшей или большей основности металлургические и сва-" Х зочно-технологические свойства флюсов ухудшаются [58]. По-Ч вышение содержания кислых окислов, особенно ЗаОз, приводит. возрастанию в металле шва окисных включений на основе Хчкварцевого стекла в результате интенсивного протекания крем-Ч невосстановительного процесса. Кроме этого понижается ста- бильность дугового разряда и ухудшается формирование шва. Шлаки становятся слишком вязкими. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...